Svar:
En mycket intressant och spännande frågeställning.Först
får vi reda ut begreppet liv. Man brukar ställa upp några
kriterier för att en organism ska kallas levande:

• Organismen ska ha ämnes- och energiomsättning
• Organismen ska kunna reproducera sig genom fortplantning.
• Det ska finnas variation och evolution.
  

Läs Under uppslagsordet liv i Nationalencyklopedin finns
en utomordentlig artiklel.

Var kan det finnas liv? Det bör vara på planeter som likt
jorden befinner sig på "lagom" avstånd från
en stjärna. Under senare år har man upptäckt flera sådana
planeter runt andra stjärnor än solen. Det visar sig att planeter
är mer vanligt förekommande än man trott.

Naturligtvis är det få planeter som har så gynnsamma
betingelser för liv som jorden men eftersom det finns många miljarder
stjärnor i en galax och det finns många miljarder galaxer i det
av oss synliga universum så torde det vara mycket troligt att det
finns liv på flera andra ställen i universum.
1999-06-27

Svar:
Ozon är molekylen O₃ som är mycket reaktiv. Det bildas nära marken genom förbränningsprocesser och vid elektriska urladdningar. Man kan känna lukten av ozon vid till exempel en transformatorstation, eller efter ett åskväder. Högt upp i atmosfären bildas ozon genom den ultravioletta strålningen från solen. Marknära ozon är skadligt, medan ozonet i övre atmosfären är nyttigt för att det stoppar den farliga ultravioletta strålningen. Skälet till att freonerna är farliga för ozonlagret är att de inte är så reaktiva. De kan undvika att reagera med andra ämnen och "överlever" ända upp till de höga höjder där det starkt reaktiva ozonet finns. Freonerna och ozonet reagerar där kemiskt, och mängden ozon minskar.
1999-06-27

Svar:
Det är mycket svåra frågor du ställer Anna! Jag skall försöka svara så gott det går. Först: Vad menar vi med istid? Det är när en stor del av t.ex. norra Europa, Asien och Nordamerika är täckt av inlandsis.

Figuren nedan från Wikimedia Commons
visar ändring i jordens temperatur (blå kurva), halten CO₂ (grön kurva) och mängd damm (röd kurva). Under de senaste 400000 åren har vi alltså haft 4 perioder när klimatet varit 10 grader kallare än vad temperaturen är nu. Dessa kalla perioder kallas istider och kontinenterna har alltså delvis varit täckta av ett istäcke på flera km:s tjocklek.

Man ser att temperaturen och halten CO₂ följer varandra mycket nära. Anledningen är att kallt vatten kan lösa mer CO₂ än varmt vatten. Alltså: Kallt klimat - mer koldioxid i haven och mindre i atmosfären. Vid varmt klimat är det tvärtom.

Observera orsak och verkan här. Det är inte den högre halten av CO₂ som är orsak till att det är varmare nu än under istiden. CO₂ är visserligen en s.k. växhusgas - se nedan - men en fördubbling av nuvarande halt skulle bara ändra jordens medeltemperatur med en grad och skillnaden i temperatur mellan istid och icke-istid är c:a 10 grader. Det är alltså temperaturändringen som orsakar förändringen i CO₂-halt, inte tvärt om!

Resonemanget i ett dokument från Columbia University (numera försvunnet) är alltså helt felaktigt:

Past relationships between atmospheric CO₂ and surface temperature

We can learn about earth climate sensitivity to past variations in atmospheric CO₂ by drilling into ice sheets. Ice sheets record past concentrations of atmospheric CO₂ by trapping bubbles of ancient air as the ice sheet forms. The figure below shows the relationship between CO₂ in the atmosphere and surface temperatures over Antarctica spanning the last 150,000 years.

As you can see, there is a very close relationship between surface temperatures and atmsopheric CO₂ levels. Note, however, the present mismatch between the current high levels of CO₂ (around 365 ppm) and the relatively unchanged surface temperatures. If past history is a guide to the future, the data in this plot suggest we are due for very significant global warming.

Figuren man refererar till är i princip nedanstående. Man har, som synes, problem att förklara nuvarande temperatur med en CO₂ halt av över 370 ppm. Förklaringen ges ovan: det är temperaturändringen som orsakar ändringen i CO₂ halt, inte tvärt om!

Nu till dina frågor.

1) Ganska säkert, men vi vet inte exakt när. De senaste 4 istiderna visas på figuren nedan. Man ser att de återkommer med stor regelbundenhet med en period på c:a 110-120 tusen år. Interglacialperioderna (varma perioder mellan istiderna) är emellertid ganska korta, så om c:a 10000 år blir det nog en ny istid om det inte händer något annat innan dess.

2) Man tror att istiderna beror på att jordens bana påverkas av jätteplaneterna Jupiter och Saturnus. Det är flera aspekter på jordens rörelse som påverkas, men viktigast är antagligen att excentriciteten (avlångheten) hos jordbanan ändras periodiskt (se Milankovitch cykler). Medelavståndet till solen ändras inte, men enligt Keplers andra lag (se Keplers lagar) kommer jorden att tillbringa längre tid på stort avstånd från solen eftersom banrörelsen är långsammare där. En excentrisk bana ger alltså lägre temperatur, en cirkulär högre temperatur. Påverkan av övriga variationer beskrivs i fråga [14214].

3,4) Jordens temperatur beror på balansen mellan instrålning (ljus från solen) och utstrålning (värmestrålning från jorden), se strålning, in-/ut-. Solens utstrålning är mycket stabil - åtminstone på tidsskalor på några 100 miljoner år. Instrålningen till jorden kan alltså endast ändras genom ändringar i jordens rörelse (se ovan) eller att jordens reflektionsförmåga (sk albedo) ändras. En del av det inkommande ljuset reflekteras direkt och försvinner ut i rymden. Ökning i albedo kan t.ex. åstadkommas av mer moln eller mer is/snö. Moln och is/snö är ju vitt, dvs har hög reflektionsförmåga. De orsakar därmed minskning i nettoinstrålningen och därmed en sänkning i temperaturen.

Om golfströmmen skulle upphöra, så får vi säkert åtminstone
en liten istid. Det kan vara så att det bara är slumpen som orsakar istider:
man kan tänka sig att även förekomsten av inlandsis över norra Europa kan vara ett stabilt system även utan en ändring i instrålningen.

Även om instrålningen är konstant kan man ändra balansen genom förhindra utstrålningen. Vissa gaser, t.ex. vattenånga och koldioxid absorberar värmestrålningen från jorden och hindrar den därmed att försvinna ut i rymden. Detta medför en uppvärmning av jorden, se växthuseffekten.

5) Ingen - inte ens Polman - vet.

6) Inte med nuvarande teknik. Om vi slutar förstöra ozonlagret, så kommer det med tiden att reparera sig själv.

Se vidare Ice_age.

/Peter E 1999-06-27

Svar:
Camilla! Den första frågan är egentligen biologi, men jag kan säga lite: Man vet inte exakt hur det gick till, men man vet att primitiva encelliga organismer uppkom ganska tidigt i jordens historia - nästan så snart förhållandena tillät, kanske för 3.8 miljarder år sedan. Sedan tog det mycket lång tid för mer komplexa flercelliga organismer att utvecklas. Se vidare de utmärkta artiklarna om liv och evolution. Se även Wikipedia (lite mer försiktighet här!) Livets_uppkomst och Abiogenesis.

Vad är liv?

Frågan kan tyckas trivial - alla kan skilja på levande och dött - men om man tänker efter är det inte så enkelt. Man brukar kräva sex egenskaper som tillsammans indikerar liv:

1. Organisation: Materialen i levande organismer uppvisar alltid något slag av ordning t.ex. molekylerna i levande celler är inte slumpmässigt utspridda i cellerna utan är ordnade i mönster för att åstadkomma cellstruktur.
   
2. Reproduktion: Enkla livsformer, såsom bakterier, förökar sig genom delning för att göra nästan exakta kopior av sig själva. Mer komplexa organismer förökar sig genom t.ex. sexuell reproduktion, i vilken avkomman får genetiskt material från två individer. Undantag finns: Virus är ett gränsfall eftersom det kräver en levande organisms celler som förmås göra kopior av viruset självt.
   
3. Tillväxt och utveckling: Levande organismer växer och utvecklas åtminstone delvis genom att ärva karaktärsdrag från föräldrarna.
   
4. Energiutnyttjande/material: Levande organismer behöver energi och material för att kunna skapa och vidmakthålla ordning, tillväxt och reproduktion. Detta kallas metabolism. (Entropiminskningen som ordning innebär kräver energi.)
   
5. Kommunikation med omgivningen: Alla levande organismer, både enkla och högtstående kommunicerar (ser, känner, luktar...) med omgivningen.
   
6. Evolution: Över tiden anpassar sig ursprungliga organismer i stor mångfald till nya organismer som är bättre anpassade till den miljö de lever i. I många fall går anpassningen så långt att det skapas helt nya arter (Darwins utvecklingslära).
   

Var kommer materian ifrån?

Väte och helium bildades från början i Big Bang. Alla tyngre grundämnen har bildats i stjärnor och spritts ut i rymden när stjärnorna exploderat. Sedan har molnen dragit sig samman och bildat nya stjärnor eventuellt med planetsystem. Se vidare grundämnen, bildandet av. Detta var enminutersversionen av universums utveckling :-).

Se även liv i universum.

Bilden nedan är en karikatyr av Darwin som apa från the Hornet magazine 1871 (se artikeln om evolution Evolution).

/Peter E 2004-05-27